MARCADORES BIOQUÍMICOS PARA EL DIAGNÓSTICO DE...

X Congreso Nacional del Laboratorio Clínico

Zaragoza 20 de octubre 2016

MARCADORES BIOQUÍMICOS

PARA EL DIAGNÓSTICO DE LA

ENFERMEDAD DE ALZHEIMER

Dr. Albert Lladó Plarrumaní

Unitat d’Alzheimer i altres trastorns cognitius

Hospital Clínic Barcelona

Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016

ÍNDICE

• Introducción: Enfermedad de Alzheimer

• Biomarcadores en LCR

• Nuevos criterios diagnósticos NIA-AA 2011

• Nuestra experiencia

• Conclusiones


• Es la causa más frecuente de demencia neurodegenerativa en los

países desarrollados

• Su prevalencia se incrementa con la edad

• Prevalencia: - 0.6 %-1% entre 65-69 años

- alrededor del 30% edades => 90 años.

• EA de inicio precoz (<65 años) es poco frecuente (1-3% de los

casos).

EPIDEMIOLOGÍA Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016

Depósito de beta-amiloide y

tau. Daño y muerte neuronal

PROGRESIVA Y

IRREVERSIBLE

1. La etiología de la EA es desconocida, si

bien se considera una enfermedad de

causa multifactorial y compleja, con la edad

como factor de riesgo más importante.

2. Hipótesis de la cascada amiloide: papel

central del péptido Aβ amiloide. Así, existiría

un desequilibro crónico entre la producción y

la eliminación del péptido Aβ amiloide y su

acumulo iniciaría una compleja cascada que

acabaría con la perdida neuronal.

ETIOLOGÍA Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016

Derivadas de la alteración del hipocampo y del corteza entorrinal

- Dificultades para recordar hechos recientes

- Dificultades de orientación temporal

- Dificultades para el almacenamiento de nuevos recuerdos

Derivadas del corteza temporal

- Pérdida de información semántica (antigua)

- Dificultades para denominar

CARACTERÍSTICAS CLÍNICAS: Fase inicial Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016

Lóbulo Temporal

Degeneración de ÁREAS temporo-parietales

CARACTERÍSTICAS CLÍNICAS: Fase moderada

CORTEZA POSTERIOR IZQUIERDO:

- agrafia (alteración lenguaje escrito)

- acalculia (alteración del cálculo)

- apraxia ideomotriz y ideomotora (pérdida de habilidades manuales)

CORTEZA POSTERIOR DERECHO: - desorientación espacial

- apraxia constructiva (dificultades en la organización visuoespacial para reconstruir modelos en dos- tres dimensiones)

- apraxia del vestir (incoherencias y dificultades en vestirse)


Las repercusiones en las actividades de la vida diaria también se

ven afectadas progresivamente.

Disminución de las actividades laborales y sociales

Alteración en las actividades instrumentales (manejo de objetos

domésticas, dinero, cocina o tareas domésticas)

Posteriormente alteración de las actividades básicas de la vida

diaria (higiene, vestir, alimentación o control de esfínteres).

El paciente acaba evolucionando a un estado vegetativo y suele

morir por una enfermedad intercurrente (neumonía,…)

CARACTERÍSTICAS CLÍNICAS Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016

Si bien hemos descrito la forma más frecuente de EA, esta es una

enfermedad muy heterogénea tanto en edades de presentación,

como en velocidad de progresión, pero también en los síntomas

iniciales.

- EA con afectación de áreas cerebrales de localización anterior

(frontal), caracterizada por alteraciones conductuales muy

llamativas.

- EA con afectación áreas lenguaje: AFÁSIA LOGOPÉNICA

- EA con afectación áreas cerebrales de localización posterior

(occipital), caracterizada principalmente por alteraciones

visuoespaciales: ATROFIA CORTICAL POSTERIOR

CARACTERÍSTICAS CLÍNICAS Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016

Ante la sospecha de una EA ( y otras causas neurodegenerativas)

hemos de realizar las siguientes pruebas para objetivar el

déficit cognitivo y descartar causas potencialmente tratables:

DIAGNÓSTICO CLÍNICO

• Exploración física incluyendo un examen

neurológico

• Estudio neuropsicológico,

• Analítica: general, Vit B12, fólico, TSH i

T4.

• Una neuroimagen


1. Macroscópico: atrofia cerebral de predominio cortical más

pronunciada en la corteza temporal medial.

2. Microscópico: presencia de placas seniles (Aβ amiloide) y

ovillos neurofibrilares (proteína tau). Acompañando estas

lesiones características se observa una pérdida neuronal con la

correspondiente reducción de neurotransmisores, generándose

como consecuencia las manifestaciones clínicas de la

enfermedad.

ANATOMÍA PATOLÓGICA

Imágenes cedidas por la Dra E. Gelpi. Banc de teixits neurològics HCB/IDIBAPS


– Basados en criterios clínicos

(Criterios NINCDS-ADRDA,

Criterios DSM-IV)

– No permite diagnóstico

precoz. Diagnóstico tardío, en

fase de demencia (requisito

ineludible)

– El diagnóstico definitivo de la

EA requiere el examen

anatomopatológico del

cerebro.

– No permiten un diagnóstico

etiológico

• Basados en la exclusión

• Ausencia de

biomarcadores

INTRODUCIÓN Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016

• OBJETIVO: describir la frecuencia de diferentes fenotipos clínicos en una población de EA presenil con confirmación neuropatológica

• CRITERIO INCLUSIÓN: EA no monogénica con confirmación patológica del BTN con inicio antes de los 60 años

• METODOLOGÍA: Revisión retrospectiva de datos clínicos (historia clínica/formulario enviado a neurólogos): Edad de presentación / Edad del primer diagnóstico /Edad de la muerte, Sintomatología inicial, diagnóstico clínico inicial, Diagnóstico clínico final (previo a la defunción y resultados del estudio neuropatológico), Historia familiar

Balasa et al., Neurology 2011

CORRELACIÓN CLÍNICO-PATOLÓGICA Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016

PRESENTATION TÍPICA (25 pacientes): alteración de la memoria episódica

PRESENTACIÓN ATÍPICA (15 pacientes): 7 Variante frontal (conductual/ejecutivo), 2

trastorno visuoespacial progresivo/ACP, 3 síndrome apráxico progresivo/CBS, 3

Variante lenguaje.

Balasa et al., Neurology 2011

CORRELACIÓN CLÍNICO-PATOLÓGICA Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016

Joaquim et al. Ann neurol 1988

Rassmusson et al. Alz dis assoc dis 1996

Kosunen et al. Acta neuropathol. 1996

Galasko et al. Arch neurol 1998

Fowler et al. JNNP 1998

Petrovich et al. Neurology 2001

Rendimiento diagnóstico criterios NINDS-ADRDRA 1984

S 40%-95% (mitjana 85%)

E 40%-95% (mitjana 60%).

Beach et al. J Neuropathol

Exp Neurol 2012


Beach et al. J Neuropathol Exp Neurol 2012

Enfermedad de Alzheimer en AP

Atrofia cortical posterior 60-100 %

Síndrome cortico-basal 25-35 %

Afasia progresiva primaria 30-40 %

Variante conductual DFT 10-20%

Mismatch clínic-patològic Renner et al. Neurology 2004

Tang-Way et al. Neurology 2004

Alladi et al. Brain 2007

Stopford et al. Cortex 2008

Balasa et al. Neurology 2011

Snowden et al Brain 2011

Necesidad de mejora diagnóstica clínica:

* Marcadores específicos in-vivo

* Nuevos criterios diagnóstics


Después de >100 años de la primera descripción

neuropatológica de la Enfermedad de Alzheimer,

tenemos todavía que esperar al estudio neuropatológico

para confirmar la Enfermedad de Alzheimer ?


La enfermedad empieza décadas antes del inicio de los síntomas

Sperling et al 2011


EA

EA

FASE

SINTOMÁTICA

FASE

ASINTOMÁTICA

Tiempo


ALTERACIÓN DE LAS

PROTEINAS

IMPLICADAS

Deméncia por

Enfermedad de

Alzheimer

Deterioro

cognitivo leve Función cognitiva

normal

10-15 años

antes de los

síntomas

Diagnóstico

Disminución

ASINTOMÁTICA de

la cognición

Primer síntoma

TIEMPO

DIAGNÓSTICO/

TRATAMIENTO

ACTUAL

DIAGNÓSTICO/

TRATAMIENTO?

FUTURO

Nuevas pruebas y

criterios diagnósticos


1. Biomarcadores de depósito cerebral de β-amiloide

- Niveles de β-amiloide en LCR

- PET con trazadores de amlioide: PIB, Florbetapir, florbetaben,

flutemetamol,....

2. Biomarcadores de neurodegeneración:

-Niveles de t-tau y p-tau en LCR

- PET con fluorodesoxiglucosa (FDG)

- RM estructural

3. Biomarcadores plasmáticos y genéticos

BIOMARCADORES DE LA ENFERMEDAD DE ALZHEIMER


Olsson et al., Lancet Neurol. 2016 Jun;15(7):673-84.


• Core biomarkers

• Otros pocos estudios

• Diferentes técnicas,

diferentes puntos de corte,

poco comparativa con otras

enfermedades,…

Olsson et al., Lancet Neurol. 2016 Jun;15(7):673-84.


BIOMARCADORES

EN LCR


416 Sujetos

-100 EA,

-196 DCL,

- 114 sin alt cognitiva

Shaw et al., Ann Neurol 2009;65:403-413

Perfil EA en LCR: •Disminución de β-amiliode

•Aumento de tau total y tau-fosforilada. Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016

56 EA confirmada patológicamente vs 52 controles sin alteración cognitiva

Shaw et al., Ann Neurol 2009;65:403-413


Correlación entre la cantidad de placas neuríticas y Ab42 en LCR

(correlación inversa con entre Ab42 en LCR y cerebro).

•OBJ: relación entre biomarcadores LCR

(media 3a < fallecimiento) y cambios

neuropatológicos de EA en la AP.

•PACIENTES: 79 EA, 29 otras

demencias, 15 otras enfermedades

neurológicas

Tapiola et al., Arch Neurol 2009;66:382-389


Existe una buena correlación entre Niveles de β-amiloide en LCR y PET amiloide...

Palmqvist et al, Brain 2016

437 pacientes sin demencia

6% (54 controles,

46% MCI)

… si bien CSF se podria positivizar antes que PET amiloide


Morris et al .ANN NEUROL 2010;67:122–131

241 sujetos sin alteración

coginitva en edades entre

45–88 años.

Elevado porcentaje de alteraciones en PIB y biomarcadores en LCR en

sujetes sin alteración cognitiva


• Tau-t es un marcador de daño neuronal, siendo por tanto inespecífico de EA (también

elevado en AVC, TCE, otras degenerativas,..) pero se podría correlacionar con la

severidad clínica de la enfermedad. La tau fosforilada (p-tau) podría ser algo mas

específica para EA.

• Buena correlación entre niveles de tau en LCR y la presencia de NFT en la

neuropatología

Correlación entre niveles de tau en LCR y

distribución patológica de ovillos NF.

Tapiola et al., Arch Neurol 2009;66:382-389


Buchhave et al; Arch Gen Psychiatry. 2012;69(1):98-106

Progresión de DCL a EA en función del perfil de biomarcadores en LCR

La conversión de DCL a EA en pacientes con AB42/p-tau fue 27%

anual vs 2,2% con LCR normal


En pacientes jóvenes los

biomarcadores en LCR

pueden tener un mayor

valor discriminativo.

Bouwman et al, 2008; Neurodiol Aging

Aβ Tau

P-Tau


• Biomarcadores se alteran en un orden temporal a medida que la enfermedad

progresa

• Los biomarcadores de placas β-amiloide son dinámicos en las fases precoces

de la enfermedad, antes de la aparición de los primeros síntomas, llegando a

un nivel suelo cuando aparecen los primeros síntomas

• Biomarcadores de daño neuronal, disfunción y neurodegeneración son

dinámicos en fases más posteriores y correlacionan con síntomas clínicos

/severidad (pero se podrían ya alterar ya fases preclinicas)


• La punción lumbar es una prueba invasiva (a pesar pocas

complicaciones: cefalea post-PL, pacientes con sintrom,…).

• Todavía son poco conocidas variables que pueden afectar los

niveles de estos biomarcadores

• ¿Cuantos años antes del inicio de la enfermedad se alteran

estos biomarcadores?

• Los puntos de corte entre normal y patológicos pueden variar de

un laboratorio a otro (Hort et al., 2009)

• Todo ello sugiere que en dichos niveles pueden influir diferentes

variables, tanto preanalíticas como analíticas, y no todas ellas

bien conocidas (Mattsson et al., 2010).

LIMITACIONES DE LOS BIOMARCADORES EN LCR


Causas de variación preanalíticas:

-Factores relacionados con la recogida de la muestra (se aconseja la

utilización de tubos de polipropileno por agregar menos amiloide en la pared,

variaciones diurnas, ayuno, cantidad de LCR extraído, etc…),

-Factores relacionados con el manejo de la muestra hasta su

utilización/congelación (centrifugación, tiempo, etc...)

-Factores relacionados con el almacenamiento (tubos de polipropileno,

temperatura, ciclos de congelación/descongelación, tiempo hasta su utilización,

etc…).


Vanderstichele et al., Alzheimer’s & Dementia 2011

Recomendaciones preanalíticas del ABSI Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016

• Un estudio evidencia el diferente grado de unión del Aβ42 a la pared de

los tubos de recogida de muestra incluso entre diferentes tubos de

polipropileno (reducción de hasta el 62% después de incubación de 30min

a temperatura ambiente).

Pica-Mendez et al., Clinica

Chimica Acta 411 (2010): 1833


Los biomarcadores en LCR se pueden analizar mediante diferentes

técnicas si bien los puntos de corte son distintos.

Existen variaciones tanto intra-ensayo como inter-ensayos, por lo que

se recomienda analizar las muestras por duplicado y con personal

experimentado, así como analizar controles internos en cada placa.

En 2009 se inició un programa internacional, el QC program, que

intenta homogeneizar el estudio de estos biomarcadores (Mattsson et

al., 2010). Al eliminarse teóricamente los factores preanalíticos (QC

samples) las variaciones detectadas deberían estar relacionadas con

procedimientos analíticos.

VARIACIONES ANALÍTICAS


CV Inter-laboratorios:

- 15-28% for ELISA,

- 13-36% for xMAP®

CV Within-lab

- 3.2-24% for ELISA

- 2.3-26% for xMAP®.

CV Longitudinal

ELISA: 14%, 10% and 11% for Aβ42, T-tau and P-tau,

xMAP: 14%, 9% and 11%, respectively.

Diferencias en CV intra-lab indica que factores relacionados con el

ensayo/kit son importantes (variaciones en la purificación del

anticuerpo, problemas kits, preparación y estabilidad de los standards).

Estas causas de variación se deberían reducir al mínimo.

Mattsson et al., 2011


Molinuevo et al., Alzheimer and Dementia 2014, 10: 808-817


INTERPETACIÓN DE RESULTADOS

Molinuevo et al., Alzheimer and Dementia 2014, 10: 808-817


CRITERIOS DIAGNÓSTICOS DE

ENFERMEDAD ALZHEIMER

NIA-AA 2011: NUESTRA

EXPERIENCIA EN PACIENTES

<65 AÑOS


NUEVOS CONCEPTOS Y NUEVOS CRITERIOS

Albert et al., 2011


Balasa et al. JAD 2014

EXPERIENCIA PROPIA BIOMARCADORS LCR Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2016

NUEVOS CONCEPTOS Y NUEVOS CRITERIOS

McKhan et al., 2011


DGN CLÍNICO EA

N 66

Inicio 55.2 años

MMSE 22.4

Diagnóstico clínico

(NIA-AA 2011)

Probabilidad EA

subyacente

EA amnésica

(N=55)

EA no-amnésica

(N=11)

No informativa

Intermedia

Alta

Probablement no MA

No informativa

Intermedia

Alta

Probablemente no EA

Incorporación

biomarcadores

3 (5%)

1

49 (91%)

2 (4%)

2 (18%)

0

9 (82%)

0

Balasa et al. JAD 2014


CONCLUSIONES

● La alteración de los biomarcadores de depósito de β-amiloide serían los primeros en alterarse en la EA. Podría iniciarse incluso 20 años antes del inicio de la clínica (fases preclínicas-prodrómicas). No cambian significativamente con la evolución de la enfermedad (curva plateau en primeros síntomas).

● Tau seria un marcador de daño neuronal.

● Existen diferentes variables preanalíticas y analíticas que podrían variar el resultado de los biomarcadores en LCR (especialmente beta), y que necesitan ser mas estandarizadas entre diferentes laboratorios.

● En la actualidad no existe suficiente evidencia para la utilización en la práctica clínica de ningún biomarcador plasmático para la EA.


CONCLUSIONES

● Las nuevas propuestas diagnósticas (criterios NIA-AA, IWG-2) incorporan biomarcadores.

● La aplicación de algunos de los nuevos biomarcadores es difícil de generalizar en muchos centros asistenciales.

● La aparición de estos y nuevos biomarcadores abre la posibilidad del diagnóstico de EA en la fase predemencia y su utilidad en ensayos farmacológicos.

● En nuestra experiencia el uso de diferentes biomarcadores (genética, LCR, neuroimagen) aumenta la certeza diagnóstica y permite un diagnóstico más precoz.


CONCLUSIONES

Después de >100 años

de la primera descripción

neuropatológica de la

Enfermedad de

Alzheimer, tendremos

todavía que esperar el

estudio neuropatológico

para confirmar la

Enfermedad de

Alzheimer? Müller et al., 2012


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